计算机网络湖科大微课堂笔记 p31 随机接入——CSMA/CD协议（总线局域网使用协议）

Posted 2022-04-20 karshey

引入

如何协调总线上各主机的工作，尽量避免产生碰撞，是一个必须要解决的重要问题。

早期的共享式以太网使用：载波监听多址接入/碰撞检测 CSMA/CD来解决这个问题。

CSMA/CD概念解释及举例

概念解释：

举例说明：

多址接入：多个主机连接在一个总线上，它们都有可能发送帧。
假设主机C要发送帧，它先载波监听，检测到总线空闲96比特时间后，就可以发送帧了。
假设在主机C使用总线发送帧的过程中，主机B也要发送帧，于是它就进行载波监听：发现总线忙，于是就持续监听，判断总线是否空闲96比特时间。当发现空闲了96比特时间的时候，B就可以发送帧，且一边发送一遍进行碰撞检测，若没有碰撞，则可以把B剩余的帧发送完。
假设在主机B发送帧的过程中，主机C也要发送帧（这时总线刚好空闲了96比特时间），此时就会产生碰撞。 在产生碰撞的时刻，主机B和C都在边发送边碰撞检测，C会比B更早检测到碰撞。于是C就停止发送，退避一段随机时间后，重新再发送之前所发送的帧。当B检测到碰撞后，也停止发送，退避一段随机时间后，重新再发送之前所发送的帧。

争用期

最小帧长

假设主机A要发送帧给D，而此帧很短，则在主机A发送完帧后就不再进行碰撞检测。
假设主机C离A比较远，在A发送完帧后它还是检测到总线空闲96比特时间（尽管总线并不空闲），此时C想发送帧，就会产生碰撞。
C能检测到碰撞，而A不能，所以不会重发，且D会收到有差错的帧，于是D将其丢弃，则此次发送失败了（D没有收到A的完整的帧）。

因此，以太网的帧长不能太短。
注意：争用期时间2 tao x 数据传输速率 = 最小帧长

最大帧长

帧太长会导致其他主机没法使用总线，且接收方可能会由于缓冲区满而溢出。所以也要有最大帧长。

截断二进制指数退避算法

信道利用率

若无碰撞、且总线一旦空闲就有主机开始发送帧，则不存在多个争用期的时间。

帧发送流程图

帧接收流程图

本节小结

相关习题

例1：

解：
B。

例2：

解：
D。
1个tao其实就是信号在介质中从头到尾走一次的时间，2个tao就是往返时间（争用期）。

例3：

解：
如果它们不是同时发送，那么对于先发送的主机，其所经历的时间不是最短的。
最短：10^-5s

最长：主机甲发送的信号快要送到乙了，乙突然要发送。
2x10^-5